电镀污泥中重金属去除的正交实验研究张辉+邱必云+徐英+赵国华摘要试验以嘉兴市某电镀厂的电镀污泥为研究对象，通过正交试验设计分析方，得到污泥中重金属去除的最佳反应条件：浸出剂为H2SO4，节pH为0.5，颗粒粒径80目，反应温度30℃，反应时间1.5h和液固比10：1，在此条件下污泥中各主要重金属元素的去除率较高。为后续处理处置工艺奠定了较好的基础。关键词电镀污泥重金属正交试验：X703.1：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2015.06.067OrthogonalExperimentalStudyofHeavyMetalsRemovalinElectroplatingSludgeZHANGHui，QIUBiyun，XUYing，ZHAOGuohua（CollegeofBiological，ChemicalSciencesandEngineering，JiaxingUniversity，Jiaxing，Zhejiang314001）AbstractJiaxingCity，atestinelectroplatingfactoryelectroplatingsludgeforthestudy，analysisbyorthogonaldesignmethodtoobtaintheremovalofheavymetalsinsludgeoptimumconditions：leachingagentisH2SO4，topH0.5，particlesizeof80meshthereactiontemperatureis30℃，101.5hreactiontimeandliquid-solidratio：1，andinthisconditionthehighersludgeremovalofthemajorheavymetalelements.Ithaslaidagoodfoundationforthesubsequentdisposalprocess.Keywordselectroplatingsludge;heavymetals;orthogonalexperiment电镀污泥是电镀废水处理过程中产生的排放物，属于危险固体废物。可以采用浸出方法对其进行处理或资源化利用。浸出是利用一定的浸出剂将电镀污泥中的有价重金属浸出呈液态离子的过程。常用的浸出方法有酸浸法、氨浸法和细菌法等。酸浸法和氨浸法是利用污泥与酸性溶剂或氨水进行反应，通过物理或化学法将重金属转移到液相，使重金属分离，这是一种比较常见的去除污泥中重金属的方法。由于电镀污泥中重金属的质量浓度较高，细菌的耐受力不足，常将氨水和酸作为浸出剂对电镀污泥进行浸出。本文以嘉兴市某电镀厂所取的电镀污泥为实验对象，设计正交试验，分别考察浸出剂类型、初始pH、污泥颗粒、浸出时间和液固比等对电镀污泥中主要重金属元素去除效果的影响，筛选出合理、简单、高效并且适用于工业化生产的浸出方案，为该厂电镀污泥的处理提供数据支持。1试验部分1.1实验原料电镀污泥取自嘉兴市某电镀厂污水处理厂，污泥中含有多种金属物质。湿污泥外观呈灰绿色，干污泥外观呈灰青色，初始污泥先进行含水率、pH值和金属成分的测定。剩余污泥放入135℃烘箱中烘至恒重，取出冷却。置碾钵中碾碎，经各种不同细度的钢筛过筛。放入玻璃瓶中，密封保存，以备使用。1.2试验试剂硝酸、硫酸、氨水为分析纯，实验用水为二次蒸馏水。参比物质土壤成分分析标准物质（GBW07405）购自国家标准物质标准样品信息中心。1.3污泥消解采用微波消解仪（WX-4000）对其进行预处理，消解条件见表1。消解液的重金属采用ICP-MS（Varian710-ES）分析。表1消解参数设置1.4浸出实验所用酸的种类、固液比、污泥粒径、浸取时间、液固比和初始pH等都对污泥中重金属的浸出效果有影响。以金属的去除率为考核指标，进行正交试验设计，最终确定电镀污泥中主要重金属去除的最佳酸浸出条件。浸出后的液体静置0.5h，4000r/min离心7min，收集上清液及残渣洗涤液。定容上述溶液至一定体积，测定重金属含量，并计算电镀污泥中重金属的浸出率。1.5质量控制试验所用玻璃器具均用10%HNO3溶液在酸桶里浸泡48h，再分别用蒸馏水和超纯水各清洗3遍烘干备用。方法空白：每批样品中做1个方法空白，即在消解过程中不加任何样品，而加酸消解方法相同，在计算样品含量时扣除相应的空白。参比物质用土壤成分分析标准物质（GBW07408）进行土壤重金属含量分析的流程、方法以及仪器控制。1.6数据计算与处理金属去除率计算见公式：：金属去除率;：浸出液中金属元素浓度，mg/L;：浸出液体积，L;：污泥中金属的质量浓度，mg/g;：样品的质量，g。数据处理采用SPASS12.0。2结果与讨论2.1污泥性质该污泥含水率为79%;pH值为8.3，呈弱碱性;干污泥中重金属含量分别为：Cu0.34%，Zn8.48%，Cr1.08%，Ni0.99%，Fe3.53%。与其它电镀厂的污泥比较，可以发现该厂污泥的各重金属含量不高，可...